第1屆地震預(yù)報(bào)國際討論和展覽會(huì)（EFC2011）概述＊

李清河

（江蘇省地震局，南京210014）

第1屆地震預(yù)報(bào)國際討論和展覽會(huì)（EFC2011）概述＊

李清河

（江蘇省地震局，南京210014）

第1屆地震預(yù)報(bào)國際討論和展覽會(huì)（1stInternational Conference and Exhibition“Earthquake Forecasting”（EFC2011）是“自然巨災(zāi)和現(xiàn)代文明的全球性問題2011年世界論壇”（World Forum：Natural Cataclysm＆Global Problems of the Modern Civilization（Geocataclysm-2011）下設(shè)的一個(gè)專門會(huì)議。Geocataclysm-2011于2011年9月19—21日在土耳其伊斯坦布爾召開。此次會(huì)議由設(shè)在德國慕尼黑的全球地質(zhì)和環(huán)境變化（GEOCHANGE）國際委員會(huì)、土耳其Ondokuz Mayss大學(xué)、美國Helberg時(shí)間生物學(xué)中心、奧地利國際科學(xué)院H＆E、俄羅斯科學(xué)院、巴基斯坦科學(xué)院、設(shè)在德國的科學(xué)合作世界組織、土耳其SETAC化學(xué)和工業(yè)公司、設(shè)在英國的用于地震預(yù)報(bào)的全球臺(tái)網(wǎng)等10個(gè)國際組織或單位發(fā)起并組織。報(bào)名并提交論文的有46個(gè)國家和地區(qū)約300多人，參加會(huì)議的有30個(gè)國家200多人，反映了各國科學(xué)家對自然災(zāi)害及對現(xiàn)代文明影響的高度關(guān)心。此次會(huì)議除設(shè)第1屆地震預(yù)報(bào)國際討論和展覽會(huì)（EFC2011）外，還有地球科學(xué)，金融、財(cái)經(jīng)和國際法，宇宙－地球關(guān)系，時(shí)間生物學(xué)，公共健康問題，危機(jī)管理和通訊問題，建筑結(jié)構(gòu)，生態(tài)和環(huán)境等幾個(gè)專題。其中第1屆地震預(yù)報(bào)國際討論和展覽會(huì)專場人數(shù)最多，報(bào)告也最多。江蘇省地震局李清河研究員在會(huì)議上作了“中國郯廬斷裂帶蘇魯段未來可能的大震位置”（The possible position of future large earthquake on the Jiangsu-Shandong segment of Tan-Lu Fault Zone，China）的口頭報(bào)告。

EFC2011提交的45篇論文覆蓋了與地震和地震預(yù)報(bào)有關(guān)的廣泛領(lǐng)域，包括理論、方法和技術(shù)，地球物理，地質(zhì)，古地震統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)處理，圖像模型處理，反演等，會(huì)議還有儀器展覽。以下就我感興趣的幾個(gè)報(bào)告作簡單介紹，更全面的資料可在網(wǎng)址：www.2011.geocataclysm.org上查到。

設(shè)在英國的用于地震預(yù)報(bào)的全球臺(tái)網(wǎng)報(bào)告了近年來全球幾次大地震過程中該臺(tái)網(wǎng)記錄的重力變化，顯示了對這些大地震的明確的異常變化。這個(gè)臺(tái)網(wǎng)秘書處在倫敦，數(shù)據(jù)中心在德國的法蘭克福，目前布設(shè)了4個(gè)臺(tái)站，分別在土耳其的伊斯坦布爾（Istanbul），阿塞拜疆的巴庫（Baku），巴基斯坦的伊斯拉瑪巴德（Islamabad），印度尼西亞的友格亞卡塔（Yogyakarta），儀器名為ATROPATENA。這些臺(tái)站觀測天然重力場在3個(gè)相互垂直方向隨時(shí)間的連續(xù)變化。他們認(rèn)為，地震震源能夠產(chǎn)生構(gòu)造波，這種波類似地震波，有縱波和橫波之分，但傳播不是球面，構(gòu)造縱波傳播到臺(tái)站下方，對臺(tái)站下面大的巖層的密度和質(zhì)量產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響到巖石圈應(yīng)力場，使得該儀器的卡文迪許平衡受到影響。儀器觀測相互垂直方向的重力常數(shù)G和相對重力值Δg。類似地震儀的初動(dòng)方向，不同象限的構(gòu)造波壓縮和拉張反映了傳播方向，壓縮表現(xiàn)為重力值為正，反之為負(fù)。相應(yīng)構(gòu)造橫波造成巖石圈內(nèi)大的巖層巖石密度在垂直于傳播方向的變化，因而該儀器可記錄到重力場在水平的互相垂直方向上的交變變化。這可以解釋與地震有關(guān)的重力特征：重力場長期三維變化，重力的無潮汐變化，地震－重力影響，重力梯度變化等。構(gòu)造波理論還可以解釋和分析地震的地球化學(xué)特征，流體－地質(zhì)特征，地震波和聲波特征，電、磁特征等，也可對地震的長期和短期預(yù)報(bào)給出分析。該報(bào)告給出幾個(gè)實(shí)例：2008年1月7日印度尼西亞的M5.9地震，2008年1月20日湯加的M6.5地震，2008年1月22日印度尼西亞的M6.2地震，2008年2月8日大西洋的M7.2地震，2008年5月7日日本本州的M6.2和M6.8地震，2008年5月12日的中國汶川M8.0地震，2010年10月25日的印度尼西亞M7.3地震，2010年1月12日的海地M7.0地震，2010年2月27日的智利M8.8地震，2010年3月8日的土耳其M6.1地震，2010年4月14日的中國玉樹M7.1地震，2009年4月6日、7日、9日的意大利拉奎拉系列強(qiáng)地震，2011年3月11日的日本M9.0地震等一系列強(qiáng)震前該儀器均反映出明顯的異常。從2009年8月1日到2010年11月10日，該臺(tái)網(wǎng)對全球115次強(qiáng)震記錄中的93%有前兆異常。會(huì)議展出了該儀器。

阿爾及利亞科學(xué)家Boughcha MS報(bào)告了1980—2004年間在阿爾及利亞北部大于6級(jí)地震的應(yīng)力轉(zhuǎn)換，他認(rèn)為斷層可分為兩類，一是主斷層或叫震源斷層，另一類是目標(biāo)斷層。滿足庫侖破壞準(zhǔn)則的靜態(tài)應(yīng)力變化可誘發(fā)地震，計(jì)算這些變化，如果為正，表明未來會(huì)有地震活動(dòng)，為負(fù)則反之。由于地殼的自組織準(zhǔn)則，故靜態(tài)應(yīng)力變化呈亞穩(wěn)態(tài)，計(jì)算表明，1980年和1985年發(fā)生的地震區(qū)域靜態(tài)應(yīng)力變化為負(fù)，而正的區(qū)域發(fā)生了1989年地震。1980年、1985年和1989年發(fā)生的地震區(qū)域靜態(tài)應(yīng)力變化為負(fù)，另一區(qū)域?yàn)檎l(fā)生了1994年的地震。之后又發(fā)生了2003年的地震，此時(shí)前幾個(gè)地震區(qū)的靜態(tài)應(yīng)力變化為負(fù)，新地震區(qū)的靜態(tài)應(yīng)力變化為正。再后，又發(fā)生了2004年地震，靜態(tài)應(yīng)力變化狀態(tài)同前。

捷克科學(xué)家Pavel Kalenda較系統(tǒng)地分析了地震預(yù)報(bào)的各種方法和從事預(yù)報(bào)的組織。方法分局部和全球兩種。局部方法有氡氣、熱異常、地震叢集、電磁方法；全球方法有鉆孔應(yīng)力應(yīng)變、水位、應(yīng)力儀、傾斜測量、斷層活動(dòng)量的測量、微地震活動(dòng)性的測量、重力測量等。他們給出了上述方法預(yù)報(bào)地震的實(shí)例。他們還介紹了美國、中國、印度、歐洲、阿塞拜疆、日本等國活躍的預(yù)報(bào)群體。他們認(rèn)為局部和全球方法各有其不同的作用，并且兩者應(yīng)聯(lián)合使用方可奏效。

俄羅斯科學(xué)家Shamil Mukhamediev報(bào)告了強(qiáng)震預(yù)防問題。他認(rèn)為現(xiàn)在還沒有關(guān)于地震震源的實(shí)際可行的數(shù)學(xué)模型，也沒有充分的重復(fù)實(shí)驗(yàn)的可能性，現(xiàn)在只是對現(xiàn)象的觀測。目前用于預(yù)報(bào)方法的基本概念是積累的應(yīng)力或過度能量的釋放。因此，當(dāng)前對強(qiáng)震區(qū)結(jié)構(gòu)的理論研究和探測是強(qiáng)震預(yù)防的首要工作。

保加利亞科學(xué)家Dragomir Gospodinov提出了約束流行地震余震模型（Restricted Epidemic Type Aftershock Sequece，即RETAS），用來研究地震活動(dòng)性，該模型在震級(jí)符合模型要求時(shí)，獲得的未來地震震級(jí)是較可信的。

俄羅斯科學(xué)家Vadim Saltykov報(bào)告了通過二十幾年對噪聲觀測來預(yù)報(bào)堪察加到日本一帶強(qiáng)地震的實(shí)例。

俄羅斯科學(xué)家Soloviev VM報(bào)告了歐亞板塊、北美板塊和鄂霍茨海板塊三聯(lián)點(diǎn)處深部結(jié)構(gòu)和地震活動(dòng)性的關(guān)系。

烏克蘭科學(xué)家Vitaly Starostenko通過對幾次大震過程的GPS資料的分析，發(fā)現(xiàn)了大震前大范圍的（有的達(dá)到幾千千米）形變異常，認(rèn)為大地震發(fā)生過程全球都會(huì)發(fā)生形變，不可把大震看成是局域事件，而地震活動(dòng)性不過是這種全球尺度形變變化的表象。GPS系統(tǒng)使我們可以對大范圍的地球形變進(jìn)行觀測和分析。

俄羅斯科學(xué)家Kapochkin B B報(bào)告了海洋地震和海嘯的短期預(yù)報(bào)方法。他們指出，海洋強(qiáng)地震之前，震中到100km深的底部水量在3～4天發(fā)生變化，改變了氣體成分，改變了鹽的組分，但地震發(fā)生前一天沒有記錄到異常，在地殼呈壓性之前先擴(kuò)張，此刻便發(fā)生地震。而氧含量卻沒有變化，改變碳?xì)浠衔锏姆至拷Y(jié)構(gòu)，深部流體中氧的存在和不飽和碳?xì)浠衔锸呛Ｑ蟮卣鹎罢椎脑颉２伙柡吞細(xì)浠衔锬軐?dǎo)致碳?xì)浠衔锏谋ǎǖ卣穑畈苛黧w氧的形成也導(dǎo)致碳?xì)浠衔锏谋ǎǖ卣穑@便形成了海嘯。

伊朗科學(xué)家Mostafa Allameh Zadeh用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析地震目錄以認(rèn)識(shí)可能發(fā)生的強(qiáng)震，用自組織模式識(shí)別來分析叢集地震。

印度尼西亞科學(xué)家Boko Nurdiyanto用多地球物理參數(shù)作地震預(yù)報(bào)，包括地震學(xué)前兆，地磁前兆、地電前兆、溫度前兆和濕度前兆，小波分析等。類似中國的作法，各種地震前兆各有其預(yù)報(bào)作用，如2.5～3.5年前可發(fā)現(xiàn)地震活動(dòng)性異常（中期預(yù)報(bào)），2～22天前可發(fā)現(xiàn)地磁異常（短期預(yù)報(bào)），2～20天前可發(fā)現(xiàn)電磁測深獲得的磁異常，10～17天前可發(fā)現(xiàn)表面溫度和每日濕度異常等。

我國臺(tái)灣地區(qū)科學(xué)家Kuang-Jung Chen提交了關(guān)于集集地震（1999年9月21日，MW＝7.6）前用復(fù)解調(diào)方法計(jì)算短周期地磁總場的振幅變化的論文，他們發(fā)現(xiàn)用此方法可得到3個(gè)明顯周期（24小時(shí)、12小時(shí)、8小時(shí)）的模量，集集地震前兩個(gè)月12小時(shí)和8小時(shí)對24小時(shí)之比有明顯的變化，這3個(gè)周期的模量自1999年始到1999年8月逐漸增加，而震后該模量恢復(fù)至常值。

李清河的報(bào)告“中國郯廬斷裂帶蘇魯段未來可能的大震位置”（The possible position of future large earthquake on the Jiangsu-Shandong segment of Tan-Lu Fault Zone，China），從地質(zhì)構(gòu)造，地殼上地幔結(jié)構(gòu)，大震發(fā)生的機(jī)理，1668年郯城8?2級(jí)大震的推測微觀震中，汶川地震的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)等方面入手對郯廬斷裂帶蘇魯段未來可能的大震位置作了判定。

總體來說，參加此次會(huì)議有如下感受：

（1）地震預(yù)報(bào)是世界性難題，這已是各國科學(xué)家的共識(shí)。要實(shí)現(xiàn)有減災(zāi)實(shí)效的預(yù)報(bào)，還需要做長時(shí)間的艱苦努力。

（2）各國科學(xué)家都繼續(xù)為實(shí)現(xiàn)地震預(yù)報(bào)的目標(biāo)而不懈地探索，從未放棄希望。召開此次會(huì)議就是很好的證明。不僅多地震國家的科學(xué)家研究地震預(yù)報(bào)，就是地震活動(dòng)水平較低的國家，如德國、英國的科學(xué)家也關(guān)注并開展此類研究。會(huì)議上提交的報(bào)告雖然還看不出有實(shí)質(zhì)性突破，但科學(xué)家在不斷積累經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)失敗教訓(xùn)中逐步向?qū)崿F(xiàn)預(yù)報(bào)目標(biāo)靠近。

（3）設(shè)在英國的用于地震預(yù)報(bào)的全球臺(tái)網(wǎng)給出了與目前常用地震儀器不一樣的儀器，該儀器在近幾年全球多次強(qiáng)震前均有很好的異常顯示，一定程度上增加了人們對地震預(yù)報(bào)的信心。但是，我認(rèn)為該儀器在如何預(yù)測地震位置、震級(jí)上可能還有很長的路要走。

（4）很多科學(xué)家都認(rèn)識(shí)到，單純就表像分析難以實(shí)現(xiàn)地震預(yù)報(bào)，必須從空間到地面，深部三維觀測，方可能獲得更真實(shí)更全面的信息，對大地震的預(yù)報(bào)，視野要寬廣，要站在全球角度觀測和分析，局部信息和前兆可能不一定能認(rèn)識(shí)大地震過程及前兆。要特別重視地球深部結(jié)構(gòu)的探測，使預(yù)報(bào)建立在對更真實(shí)的地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上。

（5）本次會(huì)議帶有較強(qiáng)的區(qū)域特點(diǎn)，與會(huì)較多的科學(xué)家來自歐洲和中、西亞等國，美國和東亞的科學(xué)家較少。由于代表中使用俄語的較多，會(huì)議特安排了英俄語互譯。

（6）從擴(kuò)展視野、增加交流角度看，中國地震局從事地震預(yù)報(bào)的科研人員應(yīng)多參加此類國際會(huì)議，既可以了解各國的進(jìn)展，也可以展示我們的研究成果。

N27，P315；

D；

10.3969／j.issn.0235-4975.2011.11.007

2011-10-10。

國家自然科學(xué)基金40974031，江蘇省科技發(fā)展項(xiàng)目BE2009691資助。

（作者電子信箱，李清河：qh＿li2005＠163.com；liqh2001＠gmail.com）